RU2702587C1 - Method for assessing the rate of cerebral blood flow in neuronal activation zones - Google Patents

Method for assessing the rate of cerebral blood flow in neuronal activation zones Download PDF

Info

Publication number
RU2702587C1
RU2702587C1 RU2018139375A RU2018139375A RU2702587C1 RU 2702587 C1 RU2702587 C1 RU 2702587C1 RU 2018139375 A RU2018139375 A RU 2018139375A RU 2018139375 A RU2018139375 A RU 2018139375A RU 2702587 C1 RU2702587 C1 RU 2702587C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blood flow
perfusion
cerebral blood
cerebral
brain
Prior art date
Application number
RU2018139375A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгения Валерьевна Селиверстова
Анастасия Николаевна Сергеева
Лариса Анатольевна Добрынина
Марина Викторовна Кротенкова
Зухра Шарапутдиновна Гаджиева
Марьям Руслановна Забитова
Анастасия Дмитриевна Суслина
Булат Митхатович Ахметзянов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр неврологии" (ФГБНУ НЦН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр неврологии" (ФГБНУ НЦН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр неврологии" (ФГБНУ НЦН)
Priority to RU2018139375A priority Critical patent/RU2702587C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2702587C1 publication Critical patent/RU2702587C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medicine, particularly to neurology, and can be used for assessment of tissue blood flow parameters in neuronal activation zones. Method for assessing the rate of cerebral blood flow in zones of neuronal activation involves cerebral analysis by non-contrast magnetic resonance perfusion by the method of marked arterial spins (ASL) of pulse modification (pASL), construction of perfusion maps and selection of an area of the cerebral cortex. Test of pASL is carried out with an active cognitive block paradigm consisting of alternating five blocks of rest and five active setting blocks with duration of 10 scans each; wherein the active setting unit is based on the Stroop neuropsychological test: the font color matches or does not match the word value, if the font color matches the value, the patient responds with the word "yes"; obtaining 101 brain scans, where the first scanning is a reference scan; functional and perfusion cards are probed to be combined. That is followed by selecting neuronal activation areas within the cerebral cortex represented by command control network structures and determining their significance, cerebral blood flow velocity values are calculated therein, and if the values are reduced relative to the norm in the state of the active cognitive block paradigm – less than 68.7 ml/100 g/min – the cerebral blood flow is considered to be disturbed.
EFFECT: method provides higher accuracy of analyzing the rate of cerebral blood flow in zones of neuronal activation.
1 cl, 4 dwg, 5 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области медицины, в частности к неврологии и может быть использовано для оценки параметров тканевого кровотока в зонах нейрональной активации.The invention relates to medicine, in particular to neurology and can be used to assess the parameters of tissue blood flow in areas of neuronal activation.

На сегодняшний день цереброваскулярные заболевания являются одной из важнейших медико-социальных проблем, что обусловлено их высоким процентом в структуре заболеваемости, инвалидизации и смертности (Кардионеврология. Современное состояние и перспективы развития. / З.А. Суслина А.В. Фонякин, Л.А. Гераскина // Сборник статей и тезисов II Национального конгресса «Кардионеврология» / под ред. З.А. Суслиной и др., - М., 2012. - С. 7-13). Возможность нормального функционирования головного мозга без полноценного снабжения его кислородом и другими питательными веществами, невозможна. При нарушении работы сосудов, в том числе и на уровне микрокапилляров, ухудшается кровоснабжение и приток необходимых питательных веществ, начинает развиваться ангиопатия сосудов. Снижение мозговой перфузии является одним из основных факторов в развитии ишемии головного мозга, когнитивных расстройств, формирования инсульта. Поэтому особый интерес вызывает изучение церебральной перфузии с оценкой цереброваскулярного резерва (реактивности), нейроваскулярного взаимодействия, фракции экстракции кислорода у пациентов с микроангиопатией (small vessel disease), а также изучение перфузионных показателей в базовом (покой) и активном (выполнение той или иной парадигмы) состоянии головного мозга.Today cerebrovascular diseases are one of the most important medical and social problems due to their high percentage in the structure of morbidity, disability and mortality (Cardioneurology. Current status and development prospects. / Z. A. Suslina A.V. Fonyakin, L.A. Geraskina // Collection of articles and theses of the II National Congress “Cardioneurology” / edited by Z. A. Suslina and others, - M., 2012. - P. 7-13). The possibility of the normal functioning of the brain without a full supply of oxygen and other nutrients is impossible. In case of disruption of blood vessels, including at the level of microcapillaries, the blood supply and the influx of necessary nutrients deteriorate, angiopathy of the vessels begins to develop. A decrease in cerebral perfusion is one of the main factors in the development of cerebral ischemia, cognitive impairment, and the formation of stroke. Therefore, of particular interest is the study of cerebral perfusion with an assessment of cerebrovascular reserve (reactivity), neurovascular interaction, the fraction of oxygen extraction in patients with microangiopathy (small vessel disease), as well as the study of perfusion parameters in the base (rest) and active (the fulfillment of one or another paradigm) state of the brain.

Среди методов оценки кровоснабжения головного мозга одним из наиболее часто применяемых в клинической практике являются перфузионные методы с определением показателей тканевого кровотока. Церебральная перфузия позволяет оценить активность головного мозга и играет ведущую роль в качестве показателя функционирования головного мозга в норме и при патологии. Методы изучения тканевого кровотока чаще всего основываются на оценке изменения концентрации красителя, радиофармпрепарата и контрастного вещества, введенного в сосудистое русло (Сергеева А.Н. Церебральная гемодинамика при стенозирующем поражении внутренних сонных артерий (клинико-кт-перфузионное исследование). Автореферат дисс. на соиск. учен. степ. канд. мед. наук, Москва, 2013, 21 с.).Among the methods for assessing the blood supply to the brain, one of the most commonly used in clinical practice is perfusion methods with determination of tissue blood flow parameters. Cerebral perfusion allows you to evaluate brain activity and plays a leading role as an indicator of brain functioning in normal and pathological conditions. Methods of studying tissue blood flow are most often based on assessing changes in the concentration of dye, radiopharmaceutical and contrast agent injected into the vascular bed (Sergeeva A.N. Cerebral hemodynamics in stenotic lesions of the internal carotid arteries (clinical-CT perfusion study). Scientific scientist, Ph.D. in medical sciences, Moscow, 2013, 21 pp.).

Альтернативой этим методам является бесконтрастная магнитно-резонансная перфузиия - ASL (метод меченых артериальных спинов), не требующая введения контрастного препарата, так как для создания болюса «меченной» артериальной крови применяют эндогенный маркер - маркированные спины, втекающие с артериальной кровью в ткани мозга. В итоге сканирование головного мозга дает серию повторов с усредненным по интенсивности сигналом в каждом вокселе изображения с получением «контрольных» - базовых (без предварительного инвертирования или насыщения спинов молекул воды артериальной крови) и «маркированных» изображений, контрастность которых будет сформирована в присутствии «меченных» спинов. Вычитая контрольное изображение из маркированного, получают срезы с тканевой контрастностью, соответствующей распределению маркированных спинов в ткани мозга, то есть перфузионные изображения.An alternative to these methods is non-contrast magnetic resonance perfusion - ASL (labeled arterial backs method), which does not require the administration of a contrast agent, as an endogenous marker is used to create a bolus of “labeled” arterial blood — labeled spins flowing with arterial blood into the brain tissue. As a result, a brain scan gives a series of repeats with a signal averaged over the intensity in each voxel of the image to obtain “control” - basic (without preliminary inversion or saturation of the spins of arterial blood water molecules) and “labeled” images, the contrast of which will be formed in the presence of "Spins. Subtracting the control image from the marked one, we obtain sections with tissue contrast corresponding to the distribution of marked spins in the brain tissue, that is, perfusion images.

Известен способ оценки скорости церебрального кровотока в зонах нейрональной активации, включающий проведение ряда экспериментов по валидации и стандартизации значений скорости церебрального кровотока (CBF) по сравнению с позитронно-эмиссионной томографией (ПЭТ). У здоровых добровольцев показана высокая корреляция значений CBF, измеренных с помощью ПЭТ и ASL. Метод ASL позволяет оценить значения CBF в любой области коры головного мозга. В результате данного исследования получены абсолютные значения скорости мозгового кровотока в покое, варьирующие в зависимости от выбранной зоны измерения в пределах 56-71 мл/100 г/мин. (Пронин И.Н., Фадеева Л.М., Подопригора А.Е. и др. Спиновое маркирование артериальной крови (ASL) - метод визуализации и оценки мозгового кровотока. Лучевая диагностика и терапия. 2012; 3: 64-78). Однако оценка CBF ограничена в белом веществе головного мозга из-за низкой скорости кровотока в нем, приводящей к редукции и искажению ASL сигнала (van Gelderen Р, de Zwart JA and Duyn JH. Pittfalls of MRI measurement of white matter perfusion based on arterial spin labeling. Magn. Reson. Med., 2008; 59: 788-795). Данный источник информации рассмотрен в качестве ближайшего аналога.A known method for assessing the rate of cerebral blood flow in areas of neuronal activation, including a series of experiments on the validation and standardization of values of the speed of cerebral blood flow (CBF) in comparison with positron emission tomography (PET). Healthy volunteers showed a high correlation of CBF values measured with PET and ASL. The ASL method allows you to evaluate CBF values in any area of the cerebral cortex. As a result of this study, absolute values of the speed of cerebral blood flow at rest were obtained, depending on the selected measurement zone, in the range of 56-71 ml / 100 g / min. (Pronin I.N., Fadeeva L.M., Podoprigora A.E. et al. Spin arterial blood marking (ASL) - a method for visualizing and evaluating cerebral blood flow. Radiation diagnostics and therapy. 2012; 3: 64-78). However, the CBF score is limited in the white matter of the brain due to its low blood flow velocity, leading to reduction and distortion of the ASL signal (van Gelderen P, de Zwart JA and Duyn JH. Pittfalls of MRI measurement of white matter perfusion based on arterial spin labeling Magn. Reson. Med. 2008; 59: 788-795). This source of information is considered as the closest analogue.

Технический результат заключается в повышении точности исследования скорости церебрального кровотока в зонах нейрональной активации.The technical result consists in increasing the accuracy of studying the speed of cerebral blood flow in areas of neuronal activation.

Технический результат достигается тем, что оценку скорости церебрального кровотока в зонах нейрональной активации проводят путем исследования бесконтрастной магнитно-резонансной перфузиией методом меченых артериальных спинов (ASL), при этом ASL исследование осуществляют с активной когнитивной блоковой парадигмой с расчетом скорости церебрального кровотока в зонах сети управляющего контроля, при этом получают 101 сканирование головного мозга, строят функциональные и перфузионные карты с последующим их совмещением, затем выбирают зоны активации, в которых рассчитывают показатели скорости церебрального кровотока и при снижении показателей относительно нормы оценивают тканевой кровоток как нарушенный.The technical result is achieved by assessing the rate of cerebral blood flow in areas of neuronal activation by examining non-contrast magnetic resonance perfusion by the method of labeled arterial spins (ASL), while ASL research is carried out with an active cognitive block paradigm with calculating the speed of cerebral blood flow in areas of the control network in this case, 101 brain scans are obtained, functional and perfusion maps are constructed with their subsequent combination, then zones a are selected activation, in which the indicators of the rate of cerebral blood flow are calculated, and with a decrease in indicators relative to the norm, tissue blood flow is assessed as impaired.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Для оценки скорости церебрального кровотока в зонах нейрональной активации был применен импульсный вариант мечения артериальных спинов - pulsed ASL, при котором радиочастотный импульс в момент времени инверсии (TI) изменяет намагниченность в выбранном слое мозгового вещества, через который проходят питающие артерии, в результате получают изображения, на которых МР-сигнал пропорционален скорости церебрального кровотока. Для исключения сигналов от венозных структур при получении контрольного изображения подавляют сигналы от протонов в области мозга, расположенной выше зоны регистрации, что регулируется временем инверсии (TI), обеспечивая селекцию визуализации тканей.To assess the rate of cerebral blood flow in areas of neuronal activation, we used a pulsed version of the labeling of arterial spins - pulsed ASL, in which a radiofrequency pulse at the time of inversion (TI) changes the magnetization in the selected layer of the brain substance through which the feeding arteries pass, resulting in images in which the MR signal is proportional to the rate of cerebral blood flow. To exclude signals from venous structures, when receiving a control image, signals from protons in the region of the brain located above the recording zone are suppressed, which is regulated by the inversion time (TI), providing selection of tissue imaging.

Испытуемый спокойно лежит в томографе с открытыми глазами при этом ему проводят исследование в МРТ - режиме меченных артериальных спинов пульсовой модификации (pulsed ASL, pASL) с блоковым дизайном (активной парадигмой) - функциональная ASL, состоящей из чередующихся пяти блоков покоя и пяти блоков активного задания, длительностью по 10 сканирований. Суммарно получают 101 сканирование головного мозга для каждого пациента, по которым проводят расчет карт перфузии и функциональной нейрональной активации. Расчет скорости церебрального кровотока проводят в зонах выявленной нейрональной активации. Параметры сканирования в аксиальной проекции в режиме ASL PICORE Q2T следующие: время повторения (TR) 3000 ms, время эхо (ТЕ) 11 ms, время инверсии (Inversion Time) - IT1 700 ms, IT2 1800 ms, Saturation stop time 1600 ms (сатурации), Flip angle 90 deg (угла поворота), slices 14 (срезов), Dist. Factor 25 (дистанционного фактора), FoV 192 mm (поля обзора), Slice thickness 6,0 mm (толщины среза), Voxel size 3×3×6 mm (размера воксела), SNR 1.00 (отношения сигнал/шум), time asqusition (время сбора данных) 5.14 min, 1 среза референсного - М0, 50/50 «контрольных»/ «меченых» пар pASL изображений, post labeling delay (задержки после маркирования спинов) - 1.8, десять блоков для активной парадигмы. Перед исследованием проводят тренинг выполнения задания. Для обработки перфузионно-функциональных данных, полученных методом меченых артериальных спинов, применяют алгоритм с использованием программ, включающих пакеты статистической обработки, надстроек и приложений на базе MATLAB13a: SPM5, SPM8 (http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm), ASL Data Processing Toolbox (https://cfh.upenn.edvi/~zewang/ASLtbx), ITKSNAP (http://www.itksnap.org). Для локализации зон интереса по полям Бродмана, просмотра и представления полученных данных используют xjView 9,0 (Human Neuroimaging Lab, Baylor College of Medicine) на базе SPM (Statistical Parametric Mapping). Анализ функциональных ASL данных в SPM включает последовательные этапы: Realing (выравнивание), Normalizing (пространственная нормализация данных относительно стандартного пространства координат MNI - Montreal Neurological Institute), Corregistration (коррегистрация), Segmentation (сегментация) и Smoothing (сглаживание) с использованием batch-файла. Карты перфузионных данных строят в программе ASL Data Processing Toolbox с возможностью дальнейшего подсчета цифровых показателей CBF в исследуемых зонах головного мозга. Также всем испытуемым проводят МРТ сканирование головного мозга в режиме Т1 градиентное эхо с толщиной среза 1 мм с целью получения анатомических данных с возможностью последующей реконструкции изображений в любых плоскостях, ко-регистрации с перфузионными и функциональными данными, полученными в режиме импульсного спинового маркирования артериальной крови pASL - PICOREQ2T для последующего группового анализа. Статистические параметрические карты формируют на основании повоксельного сравнения при помощи общей линейной модели [Friston K.J., Holmes А.Р., Worsley K.J. et al. Statistical parametric maps in functional imaging: a general linear approach // Human brain mapping. 1994. V. 2. №. 4. P. 189].The subject lies calmly in the tomograph with his eyes open while he is being examined in an MRI scan - pulsed ASL, pASL-labeled arterial spins mode with a block design (active paradigm) - a functional ASL consisting of alternating five resting blocks and five active task blocks , lasting 10 scans. A total of 101 brain scans are obtained for each patient, according to which perfusion and functional neuronal activation maps are calculated. The calculation of the rate of cerebral blood flow is carried out in areas of detected neuronal activation. The axial projection scanning parameters in ASL PICORE Q2T mode are as follows: repetition time (TR) 3000 ms, echo time (TE) 11 ms, inversion time (ITversion 700 ms, IT2 1800 ms, Saturation stop time 1600 ms (saturation) ), Flip angle 90 deg (rotation angle), slices 14 (slices), Dist. Factor 25 (distance factor), FoV 192 mm (field of view), Slice thickness 6.0 mm (section thickness), Voxel size 3 × 3 × 6 mm (voxel size), SNR 1.00 (signal to noise ratio), time asqusition (data collection time) 5.14 min, 1 reference slice - М0, 50/50 “control” / “labeled” pairs of pASL images, post labeling delay (delay after labeling spins) - 1.8, ten blocks for the active paradigm. Before the study conduct training exercises. To process perfusion-functional data obtained by the method of labeled arterial spins, an algorithm is used using programs including statistical processing packages, add-ons and applications based on MATLAB13a: SPM5, SPM8 (http://www.fil.ion.ucl.ac.uk / spm), ASL Data Processing Toolbox (https: //cfh.upenn.edvi/~zewang/ASLtbx), ITKSNAP (http://www.itksnap.org). To localize areas of interest across Broadman fields, view and present the data obtained, use xjView 9.0 (Human Neuroimaging Lab, Baylor College of Medicine) based on SPM (Statistical Parametric Mapping). The analysis of functional ASL data in SPM involves the following steps: Realing (alignment), Normalizing (spatial normalization of data relative to the standard MNI coordinate space - Montreal Neurological Institute), Corregistration (correction), Segmentation (segmentation) and Smoothing (smoothing) using a batch file . The perfusion data maps are built in the ASL Data Processing Toolbox program with the possibility of further calculation of CBF digital indicators in the studied areas of the brain. Also, all subjects undergo an MRI scan of the brain in T1 mode gradient echo with a slice thickness of 1 mm in order to obtain anatomical data with the possibility of subsequent reconstruction of images in any planes, co-registration with perfusion and functional data obtained in pulsed spin marking mode of arterial blood pASL - PICOREQ2T for subsequent group analysis. Statistical parametric maps are formed on the basis of peroxel comparison using a common linear model [Friston K.J., Holmes A.R., Worsley K.J. et al. Statistical parametric maps in functional imaging: a general linear approach // Human brain mapping. 1994. V. 2. No. 4. P. 189].

Дизайн исследования.Study design.

Исследовано 12 здоровых добровольцев, из них 10 женщин, медиана возраста 58 лет, 1й и 3й квартили [55,5; 59,5] без клинической симптоматики и очаговых изменений в веществе головного мозга по данным МРТ. Все исследуемые были правши. Испытуемые подписали информированное согласие на проведение обследования. Протокол исследования был одобрен локальным Этическим комитетом ФГБНУ НЦН. Нейровизуализационное обследование проводилось на магнитно-резонансном томографе Siemens MAGNETOM Verio 3 Тл и включало в себя исследование головного мозга в режимах Т2-спиновое эхо в аксиальной проекции для скрининг-оценки вещества мозга с параметрами: (время повторения (TR - time repetition) 4000 мсек, время эхо (ТЕ - time echo) 118 мсек, толщина среза 5 мм, межсрезовый интервал 1,5 мм; продолжительность 2 мин 2 сек); MPR (3D Т1) в сагиттальной проекции для получения изотропных анатомических данных с целью последующего наложения на них перфузионно-функциональных данных и возможностью реконструкции изображений в любых проекциях с параметрами: (TR 1900 мс, ТЕ 2,5 мс; толщина среза 1.0 мм; межсрезовый интервал 1 мм; продолжительность 4 мин 16 сек), в режиме функциональной ASL - меченых артериальных спинов в аксиальной плоскости с получением 101 повтора сканирования с чередованием 50 контроль/50 меченых артериальных спинов, где первое сканирование из потока ASL - референсное (М0), TR 3000 мс, ТЕ 11 мс, толщина среза 6 мм, межсрезовый интервал 1,5 мм, с одномоментным выполнением активной блоковой парадигмы, состоящей из первого референсного сканирования и чередующихся 5 активных и 5 пассивных блоков по 10 сканирований каждый (суммарно 101 сканирование головного мозга для каждого пациента, по которым проводят перфузинно-функциональный расчет), продолжительность сканирования - 6 мин 20 сек. В заявленном дизайне исследования было выбрано когнитивное активное задание на базе нейропсихологического теста Струпа - когда на экран пациента проецируются изображения с названием цвета. Цвет шрифта совпадал, либо не совпадал со значением слова. Стимулы подавались со скоростью 1,5 сек/изображение, чередование изображений носило случайный характер. Перед пациентом ставилась задача реагировать про себя словом «да», если цвет шрифта совпадал с его значением.We studied 12 healthy volunteers, of which 10 were women, the median age was 58 years, and the 1st and 3rd quartiles [55.5; 59.5] without clinical symptoms and focal changes in the substance of the brain according to MRI. All subjects were right-handed. The subjects signed an informed consent to conduct the survey. The study protocol was approved by the local Ethics Committee of the FSBI NCHS. Neuroimaging examination was carried out on a Siemens MAGNETOM Verio 3 T magnetic resonance imager and included a brain study in T2-spin echo modes in axial projection for screening evaluation of brain matter with parameters: (repetition time (TR - time repetition) 4000 ms, echo time (TE - time echo) 118 ms, slice thickness 5 mm, slice interval 1.5 mm; duration 2 min 2 sec); MPR (3D T1) in a sagittal projection for obtaining isotropic anatomical data with the aim of subsequent superimposition of perfusion-functional data on them and the possibility of reconstructing images in any projections with parameters: (TR 1900 ms, TE 2.5 ms; slice thickness 1.0 mm; inter-slice 1 mm interval; 4 min duration 16 sec), in the functional ASL mode - labeled arterial spins in the axial plane with obtaining 101 repetitions of scanning with alternating 50 control / 50 labeled arterial spins, where the first scan from the ASL stream is the reference (М0), TR 3000 ms, TE 11 ms, slice thickness 6 mm, slice interval 1.5 mm, with simultaneous execution of an active block paradigm consisting of the first reference scan and alternating 5 active and 5 passive blocks of 10 scans each (total 101 brain scans for each patient, according to which perfusion-functional calculation is performed), the scan duration is 6 minutes 20 seconds. In the claimed design of the study, a cognitive active task was chosen based on the Stroop neuropsychological test - when images with the color name are projected onto the patient’s screen. The font color matches or does not match the meaning of the word. Incentives were applied at a speed of 1.5 sec / image, the alternation of images was random. The patient was tasked with reacting to himself with the word "yes" if the font color matched its meaning.

Во время статистического анализа функциональных данных ASL для каждого обследуемого были получены данные о зонах активации в виде цветных карт, наложенных на анатомические данные, и в цифровом формате с указанием уровня статистической значимости зоны активации, ее объема и координат в стереотаксическом пространстве MNI. Данный анализ проводился для каждого испытуемого отдельно (с порогом статистической значимости р≤0,05, Т>4.5). В дальнейшем для локализации зон интереса по полям Бродмана, просмотра и представления полученных данных использовался xjView 9.0 (Human Neuroimaging Lab, Baylor College of Medicine) на базе SPM8. Данные зон активации функциональной ASL использовались в качестве маски для наложения на перфузионные карты.During the statistical analysis of the ASL functional data for each subject, data were obtained on the activation zones in the form of color maps superimposed on the anatomical data, and in digital format indicating the level of statistical significance of the activation zone, its volume and coordinates in the MNI stereotactic space. This analysis was carried out separately for each subject (with a threshold of statistical significance p≤0.05, T> 4.5). Subsequently, xjView 9.0 (Human Neuroimaging Lab, Baylor College of Medicine) based on SPM8 was used to localize areas of interest across Broadman fields, view and present the obtained data. Functional ASL activation zone data was used as a mask for overlay on perfusion cards.

Таким образом, при исследовании методом меченных артериальных спинов пульсовой модификации, одномоментно происходит считывание перфузионных и функциональных данных головного мозга с последующей обработкой полученных результатов в выбранных зонах интереса, что обеспечивает повышение точности исследования скорости церебрального кровотока в зонах нейрональной активации.Thus, when studying the pulse modification by the method of labeled arterial spins, the perfusion and functional data of the brain are read at the same time, followed by processing the results in the selected zones of interest, which improves the accuracy of studying the speed of cerebral blood flow in the zones of neuronal activation.

Для каждого обследуемого, полученные в результате статистической обработки перфузионные карты в режиме меченых артериальных спинов, совместили с цветными картами зон нейрональной активации, полученными в результате обработки функциональных данных, полученных в режиме меченых артериальных спинов с активными сканами блоковой парадигмы и наложили на объемную Т1 анатомическую реконструкцию головного мозга, с указанием координат зон в стереотаксическом пространстве MNI и достоверности в цифровом формате, причем значимыми для оценки считались зоны с порогом достоверности р<0,001. При этом групповой анализ проводился с применением одновыборочного критерия Стьюдента (one-sample t-test) с порогом статистической значимости р≤0,001 с определением показателей тканевой перфузии в головном мозге в зонах нейрональной активности и в тех же зонах без активации (в состоянии покоя) в группе нормы.For each subject, obtained as a result of statistical processing, perfusion maps in the labeled arterial spins mode were combined with color maps of neuronal activation zones obtained as a result of processing functional data obtained in the labeled arterial spins mode with active scans of the block paradigm and superimposed on volumetric T1 anatomical reconstruction the brain, indicating the coordinates of the zones in the stereotactic space of the MNI and reliability in digital format, moreover, significant for the assessment We were zone with a threshold reliability p <0.001. In this case, a group analysis was carried out using one-sample student test (one-sample t-test) with a threshold of statistical significance p≤0.001 with determination of tissue perfusion in the brain in areas of neuronal activity and in the same areas without activation (at rest) in normal group.

В результате исследования в обследованной группе при построении перфузионно-функциональных карт были получены цифровые показатели тканевого кровотока. В результате обработки функционального компонента pASL при выполнении активной парадигмы, были получены зоны нейрональной активации головного мозга, координаты пиков зон данных pASL с достоверностью р<0,001, которые представлены в таблице 1.As a result of the study, in the examined group, when constructing perfusion-functional maps, digital indicators of tissue blood flow were obtained. As a result of processing the functional component of pASL during the execution of the active paradigm, we obtained the zones of neuronal activation of the brain, the coordinates of the peaks of the pASL data zones with a reliability of p <0.001, which are presented in table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

В результаты оценки нейрональной активации при выполнении теста Струпа по данным pASL были выявлены зоны активации головного мозга. Они включали структуры сетей управляющего контроля (англ.: executive-control network) и выявления значимости (англ.: salience network): дорсолатеральную префронтальную кору (ДЛПФК), премоторную кору (ПМК), дополнительную моторную кору (ДМК), пре-ДМК, нижние теменные дольки, переднюю цингулярную кору (ПЦК). Выявленные зоны активации контролируют переключение внимания к значимым стимулам и принятие решений в соответствии с целями и ожидаемыми результатами посредством взаимодействия компонентов лобной и нижней теменной коры (Justin L. Vincent, 2008; Steven L. Bressler and Vinod Menon, 2010; M.W. Cole, Grega Repovs, and Alan Anticevic, 2014).The results of the evaluation of neuronal activation during the Stroop test according to pASL data revealed brain activation zones. These included the structures of the control-control networks and the identification of significance (the salience network): dorsolateral prefrontal cortex (DLPFK), premotor cortex (PMK), additional motor cortex (DMK), pre-DMK, lower parietal lobules, anterior cingular cortex (PCC). Identified activation zones control the shift of attention to significant stimuli and decision-making in accordance with the goals and expected results through the interaction of the components of the frontal and lower parietal cortex (Justin L. Vincent, 2008; Steven L. Bressler and Vinod Menon, 2010; MW Cole, Grega Repovs , and Alan Anticevic, 2014).

Зоны нейрональной активации здоровых добровольцев при выполнении когнитивного теста, полученные методом меченых артериальных спинов с блоковой парадигмой, наложенные на анатомические изображения головного мозга представлены на фиг. 1 А, Б, (р<0,001). Зоны функциональной активации в группе нормы, наложенные на анатомические изображения головного мозга, при выполнении когнитивного теста (А) и на основе перфузионных данных ASL (Б).The neuronal activation zones of healthy volunteers performing a cognitive test obtained by the labeled arterial spins method with a block paradigm superimposed on the anatomical images of the brain are presented in FIG. 1 A, B, (p <0.001). Functional activation zones in the group are norms superimposed on the anatomical images of the brain when performing a cognitive test (A) and based on ASL perfusion data (B).

В результате исследования при выполнении активной парадигмы с когнитивным заданием в обследованной группе выявляются статистически значимые зоны нейрональной активации, по координатам в пространстве MNI которых был проведен подсчет значений показателей тканевого кровотока (скорости церебрального кровотока, CBF) как в активном состоянии, так и в состоянии покоя (без активации).As a result of the study, when performing an active paradigm with a cognitive task in the examined group, statistically significant zones of neuronal activation are identified, according to the coordinates in the MNI space of which tissue blood flow parameters (cerebral blood flow velocity, CBF) were calculated both in the active state and at rest (without activation).

Также данные ASL оценивались с использованием ASLtbx (1Ze Wang, 2012) на базе SPM8 для получения перфузионных карт CBF, при этом полученные 101 измерений, чередующихся периодов покоя и активации, были разделены на соответствующие группы с генерацией карт CBF в период покоя (CBFrest) и в период активации (CBFactive). В программе ITK-SNAP ранее полученные маски с цветными зонами активации накладывались на перфузионные карты для точного подсчета регионарного CBF в интересующих зонах. Таким образом, для анализа было получено 2 пары CBF карт для каждого испытуемого: CBFrest и CBFactive.ASL data were also evaluated using ASLtbx (1Ze Wang, 2012) based on SPM8 to obtain CBF perfusion maps, while the obtained 101 measurements, alternating periods of rest and activation, were divided into the corresponding groups with generation of CBF cards during rest (CBFrest) and during the activation period (CBFactive). In the ITK-SNAP program, previously obtained masks with colored activation zones were superimposed on perfusion maps to accurately calculate the regional CBF in the zones of interest. Thus, for analysis, 2 pairs of CBF cards were obtained for each subject: CBFrest and CBFactive.

В результате работы в обследованной группе нормы при построении перфузионно-функциональных карт зон головного мозга, полученных методом меченых артериальных спинов пульсовой модификации с блоковой активной (когнитивной) парадигмой согласно разработанному нами алгоритму обработки были получены цифровые показатели тканевой перфузии - скорости церебрального кровотока (медиана, 1й, 3й квартили), в выбранных зонах головного мозга, сравнены с показателями CBF в состоянии покоя в этих же зонах. Самые высокие показатели CBF (см. таблица 2) при выполнении активного когнитивного задания определяются в зонах по соответствующим полям Бродмана (ПБ) - дорсолатеральной передней префронтальной коре (ДЛПФК) слева и справа ПБ 46/9; ПЦК справа и слева, а также дополнительная моторная кора (ДМК) (ПБ 6) и премоторная кора (ПМК). Согласно когнитивной концепции базовой функцией префронтальной коры является комплексное управление мыслительной и моторной активностью в соответствии с внутренними целями и планами, а в премоторной области коры формируется план и последовательность движений, что, вероятно, и обуславливает значимые изменения показателей тканевого кровотока на уровне ДЛПФК и ДМК/ПМК.As a result of the work in the examined group, the norm in constructing perfusion-functional maps of brain zones obtained by the method of labeled arterial spins of a pulse modification with a block active (cognitive) paradigm according to our processing algorithm, we obtained digital indicators of tissue perfusion - cerebral blood flow velocity (median, 1st , 3rd quartile), in selected areas of the brain, compared with indicators of CBF at rest in the same areas. The highest CBF indicators (see table 2) when performing an active cognitive task are determined in areas according to the corresponding fields of Broadman (PB) - the dorsolateral anterior prefrontal cortex (DLPFK) on the left and right PB 46/9; PCC on the right and left, as well as additional motor cortex (DMK) (PB 6) and premotor cortex (PMK). According to the cognitive concept, the basic function of the prefrontal cortex is the integrated management of mental and motor activity in accordance with internal goals and plans, and in the premotor region of the cortex, a plan and a sequence of movements are formed, which probably determines significant changes in tissue blood flow at the level of DLPFK and DMK / PMK.

Figure 00000002
Figure 00000002

CBF - скорость церебрального кровотока; active- перфузионные данные при активации (при выполнении активной парадигмы); rest - перфузионные данные в зонах в состоянии покоя; ПБ - поле Бродмана; * - выбранные референсные участки в височных долях; ПБ21 - зоны без активации.CBF - cerebral blood flow velocity; active- perfusion data upon activation (when performing an active paradigm); rest - perfusion data in zones at rest; PB - Broadman field; * - selected reference sites in the temporal lobes; PB21 - zones without activation.

При этом показатели тканевой перфузии - скорости церебрального кровотока в зонах нейрональной активации при выполнении теста Струпа в состоянии покоя у здоровых добровольцев составляли (62,3-71,7 мл/100 г/мин), а в состоянии активной когнитивной блоковой парадигмой (68,7-80,3 мл/100 г/мин).At the same time, the indicators of tissue perfusion - the rate of cerebral blood flow in areas of neuronal activation during the Stroop test at rest in healthy volunteers were (62.3-71.7 ml / 100 g / min), and in the state of active cognitive block paradigm (68, 7-80.3 ml / 100 g / min).

Примеры выполнения способа.Examples of the method.

Пример 1.Example 1

Здоровый доброволец М., мужчина 50 лет, без очаговых изменений в веществе головного мозга согласно МРТ-визуализационным критериям (Fazekas, 1998). Добровольцу проводилось ASL исследование с активной блоковой когнитивной парадигмой (на базе теста Струп), суммарно получено 101 сканирование головного мозга. ASL. Далее провели расчет скорости церебрального кровотока в зонах сети управляющего контроля. Построили функциональные и перфузионные карты с последующим их совмещением. Затем выбрали зоны активации, в которых рассчитали показатели скорости церебрального кровотока путем описанной выше статистической обработки. Для данного испытуемого выявлены показатели в пределах нормальных значений (70,5-79,0 мл/100 г/мин) активации когнитивных зон, включающих: ДЛПФК с обеих сторон, ПМК, ДМК справа/слева с порогом достоверности р<0,001. На фиг. 2 представлены указанные зоны функциональной активации здорового добровольца, наложенные на 3D-MPR изображения головного мозга добровольца, при выполнении когнитивного теста Струпа, на основе перфузионных данных ASL.A healthy volunteer M., male, 50 years old, without focal changes in the substance of the brain according to MRI imaging criteria (Fazekas, 1998). A volunteer conducted an ASL study with an active cognitive block paradigm (based on the Stroop test), a total of 101 brain scans were obtained. ASL. Next, we calculated the speed of cerebral blood flow in the zones of the control control network. We built functional and perfusion cards with their subsequent combination. Then, activation zones were chosen in which cerebral blood flow velocity indices were calculated by the statistical processing described above. For this test subject, indicators were found within normal values (70.5-79.0 ml / 100 g / min) of activation of cognitive zones, including: DLPFK on both sides, PMK, DMK on the right / left with a confidence threshold of p <0.001. In FIG. Figure 2 shows the indicated zones of functional activation of a healthy volunteer superimposed on a 3D-MPR image of the volunteer's brain when performing the Stroop cognitive test based on ASL perfusion data.

Figure 00000003
Figure 00000003

Пример 2.Example 2

Здоровый доброволец Л., мужчина 52 лет, без очаговых изменений в веществе головного мозга согласно МРТ-визуализационным критериям (Fazekas, 1998). Путем алгоритма статистической обработки ASL исследования с активной блоковой когнитивной парадигмой для испытуемого из полученного объема 101 сканирования головного мозга посчитаны показатели скорости церебрального кровотока (CBF) и прирост CBF при выполнении когнитивного теста в выбранных когнитивных зонах головного мозга (мл крови/100 г ткани/мин), включающих: ДЛПФК с обеих сторон, ДМК/ПМК с порогом достоверности р<0,001. Данные представлены в таблице 4.A healthy volunteer L., a 52-year-old man, without focal changes in the substance of the brain according to MRI imaging criteria (Fazekas, 1998). Using the algorithm for statistical processing of an ASL study with an active block cognitive paradigm for a test subject from the obtained volume of 101 brain scans, cerebral blood flow velocity (CBF) and CBF growth were calculated while performing a cognitive test in selected cognitive areas of the brain (ml of blood / 100 g of tissue / min ), including: DLPFK on both sides, DMK / PMK with a confidence threshold of p <0.001. The data are presented in table 4.

Figure 00000004
Figure 00000004

По полученным данным видно, что скорость кровотока CBF в состоянии активной когнитивной блоковой парадигмы соответствует границам нормальных значений и составляет (76,2-79,5 мл/100 г/мин). То есть четко прослеживается изменение скорости церебрального кровотока в ответ на стимул в выбранных зонах головного мозга, осуществляющих когнитивный контроль, что лучше прослеживается на уровне дорсолатеральной префронтальной коры (ДЛПФК) и дополнительной моторной коры (ДМК) (ПБ 6) и премоторной коры (ПМК) полушарий большого мозга.According to the data obtained, it can be seen that the CBF blood flow velocity in the state of the active cognitive block paradigm corresponds to the boundaries of normal values and is (76.2-79.5 ml / 100 g / min). That is, a change in the rate of cerebral blood flow in response to a stimulus in selected areas of the brain that provides cognitive control is clearly traced, which is better seen at the level of the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFK) and additional motor cortex (DMK) (PB 6) and premotor cortex (PMC) cerebral hemispheres.

На фиг. 3 представлены зоны функциональной активации на основе перфузионных данных ASL здорового добровольца М., наложенные на 3D-MPR изображения головного мозга добровольца, при выполнении когнитивного теста с подсчетом показателей тканевой перфузии - скорости церебрального кровотока (CBF) при выполнении когнитивного теста в выбранных когнитивных зонах головного мозга (мл крови/100 г ткани/мин).In FIG. Figure 3 shows the functional activation zones based on the ASL perfusion data of a healthy volunteer M. superimposed on a 3D-MPR image of a volunteer’s brain when performing a cognitive test with tissue perfusion counts - cerebral blood flow velocity (CBF) when performing a cognitive test in selected cognitive zones of the head brain (ml of blood / 100 g of tissue / min).

Пример 3.Example 3

Пациентка Р., женщина 59 лет, с умеренными когнитивными нарушениями, с очаговыми изменениями в веществе головного мозга согласно МРТ-визуализационным критериям (Fazekas, 1998) 2 степени - умеренный сливающийся лейкоареоз вокруг боковых желудочков мозга (см. фиг. 2). Путем алгоритма статистической обработки AbL исследования с активной блоковой когнитивной парадигмой для испытуемого из полученного объема 101 сканирования головного мозга посчитаны показатели скорости церебрального кровотока (СВР) при выполнении когнитивного теста в выбранных когнитивных зонах головного мозга (мл крови/100 г ткани/мин), включающих: ДЛПФК с обеих сторон, ПМК, ДМК справа/слева с порогом достоверности р<0,001. Полученные данные скорости кровотока снижены по сравнению с группой нормы (меньше 68,7-80,3 мл крови/100 г ткани/мин). Данные представлены на фиг. 4 и в таблице 5.Patient R., a woman of 59 years old, with moderate cognitive impairment, with focal changes in the substance of the brain according to MRI imaging criteria (Fazekas, 1998), grade 2 - moderate confluent leukoaraiosis around the lateral ventricles of the brain (see Fig. 2). Using the algorithm of statistical processing of an AbL study with an active block cognitive paradigm for a test subject from the obtained volume of 101 brain scans, cerebral blood flow velocity (CBP) values were calculated while performing a cognitive test in selected cognitive areas of the brain (ml of blood / 100 g of tissue / min), including : DLPFK on both sides, PMK, DMK right / left with a confidence threshold of p <0.001. The obtained blood flow velocity data are reduced in comparison with the normal group (less than 68.7-80.3 ml of blood / 100 g of tissue / min). The data are presented in FIG. 4 and in table 5.

Figure 00000005
Figure 00000005

*Координаты пика (центра) активации указаны в стереотаксическом пространстве координат Монреальского Неврологического Института - Montreal Neurological Institute - MNI (x,y,z).* The coordinates of the peak (center) of activation are indicated in the stereotactic coordinate space of the Montreal Neurological Institute - Montreal Neurological Institute - MNI (x, y, z).

Как видно из таблицы скорость церебрального кровотока в выбранных зонах нейрональной активации варьирует в пределах 51,3-62,8 мл крови/100 г ткани/мин, что меньше относительно базовых (CBF rest) показателей нормы 68,7-80,3 мл крови/100 г ткани/мин.As can be seen from the table, the rate of cerebral blood flow in the selected zones of neuronal activation varies between 51.3-62.8 ml of blood / 100 g of tissue / min, which is lower than the baseline (CBF rest) normal values of 68.7-80.3 ml of blood / 100 g of tissue / min.

На фиг. 5 представлены зоны функциональной активации на основе перфузионных данных ASL пациентки Р., 59 лет, наложенные на 3D-MPR изображения головного мозга пациентки, при выполнении когнитивного теста с подсчетом показателей тканевой перфузии - скорости церебрального кровотока (CBF) при выполнении когнитивного теста в выбранных когнитивных зонах головного мозга (мл крови/100 г ткани/мин).In FIG. Figure 5 shows the functional activation zones based on the ASL perfusion data of patient R., 59 years old, superimposed on 3D-MPR images of the patient’s brain when performing a cognitive test with calculation of tissue perfusion parameters - cerebral blood flow velocity (CBF) when performing a cognitive test in selected cognitive areas of the brain (ml of blood / 100 g of tissue / min).

Таким образом, метод ASL может использоваться не только для определения перфузионных показателей тканевого кровотока, но и как функциональное исследование с получением карт головного мозга, с зонами нейрональной активации, с возможностью дальнейшей оценки изменений скорости церебрального кровотока в зонах головного мозга в состоянии покоя и при выполнении когнитивной парадигмы.Thus, the ASL method can be used not only to determine perfusion parameters of tissue blood flow, but also as a functional study with obtaining brain maps, with neuronal activation zones, with the possibility of further assessing changes in cerebral blood flow velocity in the brain at rest and during cognitive paradigm.

Преимуществом метода меченных артериальных спинов является возможность оценки показателя цереброваскулярного резерва (ЦВР) - реактивности, которая может нарушаться при различных заболеваниях головного мозга, в том числе при инсультах, черепно-мозговой травме, опухолях, входя в основное звено патогенеза нарушений тканевого кровообращения головного мозга при патологии. Анализ состояния механизмов реактивности имеет большое практическое значение, в том числе, необходим для назначения оптимальной вазоактивной терапии. Основные задачи системы мозгового кровообращения заключаются в минимизации отклонения циркуляторного и химического гомеостаза головного мозга при различных функциональных состояниях, что предполагает сложную структурно-функциональную организацию процесса регулирования мозгового кровотока.The advantage of the method of labeled arterial spins is the ability to evaluate cerebrovascular reserve (CVR), a reactivity that can be impaired in various diseases of the brain, including strokes, traumatic brain injury, tumors, entering the main pathogenesis of cerebrovascular tissue disorders pathology. An analysis of the state of reactivity mechanisms is of great practical importance, including the need for prescribing optimal vasoactive therapy. The main objectives of the cerebral circulatory system are to minimize deviations of the circulatory and chemical homeostasis of the brain under various functional conditions, which suggests a complex structural and functional organization of the process of regulating cerebral blood flow.

По сравнению с функциональной МРТ, при которой косвенно определяется степень нейрональной активации (Функциональная магнитно-резонансная томография покоя: возможности и будущее метода Ю.А. Селивёрстов, Е.В. Селивёрстова, Р.Н. Коновалов, М.В. Кротенкова, С.Н. Иллариошкин), ASL позволяет характеризовать гемодинамический ответ головного мозга на стимул в физиологических значениях, дает возможность количественной оценки CBF в абсолютных единицах (мл крови/100 г ткани/мин) в активном и базовом состоянии с довольно точной локализацией участка нейрональной активации, что является абсолютным преимуществом предложенного способа.Compared to functional MRI, in which the degree of neuronal activation is indirectly determined (Functional magnetic resonance imaging of rest: possibilities and future of the method Yu.A. Seliverstov, E.V. Seliverstova, RN Konovalov, M.V. Krotenkova, S .N. Illarioshkin), ASL allows us to characterize the hemodynamic response of the brain to a stimulus in physiological values, and makes it possible to quantify CBF in absolute units (ml of blood / 100 g of tissue / min) in the active and basic state with a fairly accurate localization of the neuron site total activation, which is an absolute advantage of the proposed method.

Claims (1)

Способ оценки скорости церебрального кровотока в зонах нейрональной активации, включающий проведение исследования головного мозга бесконтрастной магнитно-резонансной перфузией методом меченых артериальных спинов (ASL) пульсовой модификации (pASL), построение перфузионных карт и выбор области коры головного мозга, отличающийся тем, что pASL исследование осуществляют с активной когнитивной блоковой парадигмой, состоящей из чередующихся пяти блоков покоя и пяти блоков активного задания длительностью по 10 сканирований каждый; при этом блок активного задания проводят на базе нейропсихологического теста Струпа: цвет шрифта совпадает либо не совпадает со значением слова, при совпадении цвета шрифта с его значением пациент реагирует про себя словом «да»; получают 101 сканирование головного мозга, где первое сканирование - референсное; строят функциональные и перфузионные карты с последующим их совмещением, затем выбирают зоны нейрональной активации в области коры головного мозга, представленные структурами сетей управляющего контроля и выявления их значимости, рассчитывают в них значения скорости церебрального кровотока и при снижении показателей относительно нормы в состоянии активной когнитивной блоковой парадигмы - менее 68,7 мл/100 г/мин - оценивают церебральный кровоток как нарушенный.A method for assessing the rate of cerebral blood flow in areas of neuronal activation, including carrying out a brain study with pulseless magnetic resonance perfusion (ASL) perfusion method (pASL), constructing perfusion maps and selecting a region of the cerebral cortex, characterized in that the pASL study with an active cognitive block paradigm consisting of alternating five resting blocks and five blocks of an active task lasting 10 scans each; the active task unit is carried out on the basis of the Stroop neuropsychological test: the font color matches or does not match the word value, if the font color matches its value, the patient reacts to himself with the word “yes”; receive 101 brain scans, where the first scan is the reference; build functional and perfusion maps with their subsequent combination, then select the neuronal activation zones in the cerebral cortex, represented by the structures of the control control networks and identify their significance, calculate the values of cerebral blood flow velocity in them and with a decrease in indicators relative to the norm in the state of an active cognitive block paradigm - less than 68.7 ml / 100 g / min - cerebral blood flow is assessed as impaired.
RU2018139375A 2018-11-08 2018-11-08 Method for assessing the rate of cerebral blood flow in neuronal activation zones RU2702587C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018139375A RU2702587C1 (en) 2018-11-08 2018-11-08 Method for assessing the rate of cerebral blood flow in neuronal activation zones

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018139375A RU2702587C1 (en) 2018-11-08 2018-11-08 Method for assessing the rate of cerebral blood flow in neuronal activation zones

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2702587C1 true RU2702587C1 (en) 2019-10-08

Family

ID=68171119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018139375A RU2702587C1 (en) 2018-11-08 2018-11-08 Method for assessing the rate of cerebral blood flow in neuronal activation zones

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2702587C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2750837C1 (en) * 2020-12-14 2021-07-05 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр неврологии" (ФГБНУ НЦН) Method for identifying brain activation areas linking interoception and emotional intelligence in middle-aged and elderly patients
CN114376549A (en) * 2022-01-10 2022-04-22 杭州师范大学 Cognitive function assessment and prediction system for cerebral hemorrhage minimally invasive surgery

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2302201C1 (en) * 2006-07-20 2007-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Федерального Агентства по здравоохранению и социальному развитию" (ГОУ ВПО БГМУ РОСЗДРАВА) Method for evaluating cerebral blood circulation with cerebral blood flow plasticity coefficient being calculated when carrying out computer tomography-aided perfusion in ischemic stroke patients in emergency and acute period
US7627360B2 (en) * 2002-05-13 2009-12-01 Kabushiki Kaisha Toshiba MRI apparatus, flow quantification apparatus, and flow quantification method for ASL imaging
WO2016081677A1 (en) * 2014-11-19 2016-05-26 The Johns Hopkins University A steady pulsed imaging and labeling scheme for non-invasive perfusion

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7627360B2 (en) * 2002-05-13 2009-12-01 Kabushiki Kaisha Toshiba MRI apparatus, flow quantification apparatus, and flow quantification method for ASL imaging
RU2302201C1 (en) * 2006-07-20 2007-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Федерального Агентства по здравоохранению и социальному развитию" (ГОУ ВПО БГМУ РОСЗДРАВА) Method for evaluating cerebral blood circulation with cerebral blood flow plasticity coefficient being calculated when carrying out computer tomography-aided perfusion in ischemic stroke patients in emergency and acute period
WO2016081677A1 (en) * 2014-11-19 2016-05-26 The Johns Hopkins University A steady pulsed imaging and labeling scheme for non-invasive perfusion

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Hoeft F. et al. Functional brain basis of hypnotizability. // Arch Gen Psychiatry. 2012 Oct; 69(10): 1064-72. *
US 7627360 B2,, 01.12.2009. *
Van Gelderen P. et al. Pittfalls of MRI measurement of white matter perfusion based on arterial spin labeling. // Magn Reson Med. 2008 Apr; 59(4): 788-95. *
Zhang K. et al. Comparison of cerebral blood flow acquired by simultaneous [15O] water positron emission tomography and arterial spin labeling magnetic resonance imaging. // J Cereb Blood Flow Metab. 2014 Aug; 34(8): 1373-80. *
Пронин И.Н. и др. Спиновое маркирование артериальной крови (ASL) - метод визуализации и оценки мозгового кровотока. // Лучевая диагностика и терапия. 2012; 3(3): 64-78. *
Сергеева А.Н. Церебральная гемодинамика при стенозирующем поражении внутренних сонных артерий (клинико-кт-перфузионное исследование): автореф. дисс. к.м.н, Москва, 2013: 21. *
Сергеева А.Н. Церебральная гемодинамика при стенозирующем поражении внутренних сонных артерий (клинико-кт-перфузионное исследование): автореф. дисс. к.м.н, Москва, 2013: 21. Пронин И.Н. и др. Спиновое маркирование артериальной крови (ASL) - метод визуализации и оценки мозгового кровотока. // Лучевая диагностика и терапия. 2012; 3(3): 64-78. Zhang K. et al. Comparison of cerebral blood flow acquired by simultaneous [15O] water positron emission tomography and arterial spin labeling magnetic resonance imaging. // J Cereb Blood Flow Metab. 2014 Aug; 34(8): 1373-80. Hoeft F. et al. Functional brain basis of hypnotizability. // Arch Gen Psychiatry. 2012 Oct; 69(10): 1064-72. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2750837C1 (en) * 2020-12-14 2021-07-05 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр неврологии" (ФГБНУ НЦН) Method for identifying brain activation areas linking interoception and emotional intelligence in middle-aged and elderly patients
CN114376549A (en) * 2022-01-10 2022-04-22 杭州师范大学 Cognitive function assessment and prediction system for cerebral hemorrhage minimally invasive surgery
CN114376549B (en) * 2022-01-10 2024-03-22 杭州师范大学 Cognitive function evaluation and prediction system for cerebral hemorrhage minimally invasive surgery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Paech et al. T1ρ-weighted dynamic glucose-enhanced MR imaging in the human brain
Fan et al. Comparison of cerebral blood flow measurement with [15O]-water positron emission tomography and arterial spin labeling magnetic resonance imaging: a systematic review
Holdsworth et al. Magnetic resonance imaging techniques: fMRI, DWI, and PWI
CA2845308C (en) Assessment of coronary heart disease with carbon dioxide
Yun et al. Monitoring cerebrovascular reactivity through the use of arterial spin labeling in patients with moyamoya disease
Zaitsu et al. Mapping of cerebral oxygen extraction fraction changes with susceptibility-weighted phase imaging
Grüner et al. Brain perfusion CT compared with 15 OH 2 O-PET in healthy subjects
Schmid et al. Comparison of velocity-and acceleration-selective arterial spin labeling with [15O] H2O positron emission tomography
US10330762B2 (en) Measurement of blood volume using velocity-selective pulse trains on MRI
Nöth et al. Cerebral vascular response to hypercapnia: determination with perfusion MRI at 1.5 and 3.0 Tesla using a pulsed arterial spin labeling technique
RU2702587C1 (en) Method for assessing the rate of cerebral blood flow in neuronal activation zones
Kaul et al. Pulmonary blood volume estimation in mice by magnetic particle imaging and magnetic resonance imaging
Malis et al. Age-related decline of intrinsic cerebrospinal fluid outflow in healthy humans detected with non-contrast spin-labeling MR imaging
Mudra et al. Analysis of near-infrared spectroscopy and indocyanine green dye dilution with Monte Carlo simulation of light propagation in the adult brain
Zoccatelli et al. Advanced magnetic resonance imaging techniques in brain tumours surgical planning
Hermes et al. Measuring brain beats: cardiac‐aligned fast functional magnetic resonance imaging signals
Sethuraman Cerebral blood flow monitoring
JP2022040534A (en) Magnetic resonance imaging device, image processing device, and imaging processing method
Tatewaki et al. Regional reliability of quantitative signal targeting with alternating radiofrequency (STAR) labeling of arterial regions (QUASAR)
Song et al. Microvascular Perfusion Imaging in Alzheimer's Disease
Ohno et al. Quantification of Regional Cerebral Blood Flow Using Diffusion Imaging With Phase Contrast
Morrell Toward Rapid Noninvasive Measurement of Kidney Perfusion
Ramani Introduction to Functional MRI
Posner Ventilation/Perfusion Imaging of the Lungs with Oxygen Enhanced MRI
Shen Application of Magnetic Resonance Imaging Technology in the Detection of Brain Diseases